KR102700740B1 - Motor protection relay and motor protection system comprising the same - Google Patents
Motor protection relay and motor protection system comprising the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR102700740B1 KR102700740B1 KR1020230092103A KR20230092103A KR102700740B1 KR 102700740 B1 KR102700740 B1 KR 102700740B1 KR 1020230092103 A KR1020230092103 A KR 1020230092103A KR 20230092103 A KR20230092103 A KR 20230092103A KR 102700740 B1 KR102700740 B1 KR 102700740B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- phase power
- phase
- power
- unit
- amount
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 22
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 22
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 29
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229910001219 R-phase Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000018199 S phase Effects 0.000 description 1
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000001151 other effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
- H02H7/08—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R21/00—Arrangements for measuring electric power or power factor
- G01R21/06—Arrangements for measuring electric power or power factor by measuring current and voltage
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H5/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection
- H02H5/10—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection responsive to mechanical injury, e.g. rupture of line, breakage of earth connection
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
본 발명은 모터 보호 계전기 및 이를 포함하는 모터 보호 시스템에 관한 것으로, 일 실시예에 따른 모터 보호 계전기는 전력 계통의 3상 전력단과 3상 전력 출력 노드에 사이에 직렬로 배치된 제1 진공 차단 스위칭부, 상기 3상 전력 출력 노드와 모터의 3상 전력 입력 노드의 사이에 배치된 제2 진공 차단 스위칭부, 및 상기 3상 전력 출력 노드와 상기 모터의 3상 전력 입력 노드 중 적어도 하나의 노드에 대한 전력량 계산 결과에 따라 상기 제1 및 제2 진공 차단 스위칭부를 통해 상기 3상 전력단의 전력 공급을 차단하는 계전 제어부를 포함한다. The present invention relates to a motor protection relay and a motor protection system including the same. According to one embodiment, the motor protection relay includes a first vacuum cutoff switching unit arranged in series between a three-phase power stage of a power system and a three-phase power output node, a second vacuum cutoff switching unit arranged between the three-phase power output node and a three-phase power input node of a motor, and a relay control unit that cuts off power supply to the three-phase power stage through the first and second vacuum cutoff switching units according to a result of calculating power amount for at least one of the three-phase power output node and the three-phase power input node of the motor.
Description
본 발명은 모터 구동을 모니터링하고 보호할 수 있는 모터 보호 계전기 및 이를 포함하는 모터 보호 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a motor protection relay capable of monitoring and protecting motor driving and a motor protection system including the same.
모터 보호 시스템은 모터 보호 계전기(Electric motor protection relay)를 이용해서 모터나 모터 펌프(Motor Pump) 등의 부하 장치에 구동 전력을 공급하고, 모터 등의 부하 장치를 안전하게 보호하는 시스템이다. A motor protection system is a system that supplies driving power to load devices such as motors or motor pumps using an electric motor protection relay and safely protects load devices such as motors.
일반적으로, 모터 보호 계전기는 전력 계통의 모터나 모터가 연결된 부하 장치 등에 이상 및 사고가 발생하면, 차단기나 계전기의 접점을 개방하여 모터로 인가되는 전원을 차단함으로써, 모터를 비롯한 부하 장치들의 소손을 방지한다. 구체적으로, 모터 보호 계전기는 전력 계통의 변압기에서 공급되는 저압의 전기를 모터로 배분하면서 과전류 발생 및 공급을 모니터링 하는데, 이 과정에서 과전류 발생시 모터의 기동을 중단시키거나 모터로 공급되는 전원을 차단한다. 이를 위해, 모터 보호 계전기는 3상 전압 입력단, 진공 차단기(Vacuum Circuit Breaker, VCB), 3상 전압 출력단, 진공 스위치(Vacuum Circuit Switch, VCS), 차단 제어기 등을 포함할 수 있다. In general, when an abnormality or accident occurs in a motor of a power system or a load device connected to a motor, a motor protection relay opens the contacts of a circuit breaker or relay to cut off the power supplied to the motor, thereby preventing damage to the load devices including the motor. Specifically, a motor protection relay monitors the occurrence and supply of overcurrent while distributing low-voltage electricity supplied from a transformer of a power system to a motor, and in the process, when an overcurrent occurs, stops the motor from starting or cuts off the power supplied to the motor. To this end, the motor protection relay may include a three-phase voltage input terminal, a vacuum circuit breaker (VCB), a three-phase voltage output terminal, a vacuum circuit switch (VCS), a blocking controller, etc.
모터 보호 계전기는 3상 전압 입력단을 통해 모터에 구동 전원, 예를 들어 3상 전압을 공급하는 3상 전압을 공급할 수 있다. 모터 보호 계전기의 진공 차단기는 3상 전압 입력단에 직렬 구조로 배치될 수 있다. 반면, 모터의 출력단인 3상 전압 출력단에는 진공 스위치가 직렬 구조로 배치된다. 차단 제어기는 진공 차단기와 진공 스위치 등을 선책적으로 개폐시켜서 모터로 공급되는 3상 전압을 차단할 수 있다. 여기서, 차단 제어기로는 MCCB(Molded Case Circuit Breaker), NFB(No Fuse Breaker), MC(Magnet Contactor), MPR(Motor Protection Relay), OCR(Over Current Relay), EOCR(Electronic Over Current Relay), EMPR(Electronic Motor Protection Relay) 등이 적용될 수 있다. A motor protection relay can supply a three-phase voltage, for example, a three-phase voltage, to a motor as a driving power source through a three-phase voltage input terminal. A vacuum circuit breaker of the motor protection relay can be arranged in a series structure at the three-phase voltage input terminal. On the other hand, a vacuum switch is arranged in a series structure at the three-phase voltage output terminal, which is an output terminal of the motor. A blocking controller can selectively open and close a vacuum circuit breaker and a vacuum switch to block the three-phase voltage supplied to the motor. Here, an MCCB (Molded Case Circuit Breaker), an NFB (No Fuse Breaker), an MC (Magnet Contactor), an MPR (Motor Protection Relay), an OCR (Over Current Relay), an EOCR (Electronic Over Current Relay), an EMPR (Electronic Motor Protection Relay), etc. can be applied as a blocking controller.
리액터 기동 방식의 모터 기동시 모터 보호 계전기는 3상 전압 입력단으로 초기 3상 전압(예를 들어, R상, S상, T상 전압)을 공급하고, 진공 차단기과 진공 스위치 등을 통해 초기 3상 전압의 안정적인 공급 여부를 확인한다. 그리고 초기 3상 전압의 안정적인 공급이 확인되면, 연속적인 모터 기동을 위해 3상 전압을 미리 설정된 기간별로 나눠서 공급할 수 있다. When a motor is started using a reactor start method, the motor protection relay supplies the initial three-phase voltage (e.g., R-phase, S-phase, and T-phase voltage) to the three-phase voltage input terminal, and checks whether the initial three-phase voltage is supplied stably through a vacuum circuit breaker and a vacuum switch. Then, if the initial three-phase voltage is supplied stably, the three-phase voltage can be supplied by dividing it into preset periods for continuous motor starting.
하지만, 종래에는 연속적인 모터 기동 단계에서 모터 보호 계전기의 접점 불량이 발생하면, 모터의 3상 전압 입력단으로 공급되는 3상 전력을 차단할 수 있는 방안이 없었다. 예를 들어, 진공 차단기와 진공 스위치의 메인 또는 보조 접점 불량, 차단 제어기와 진공 차단기 간의 접점 불량, 보조 릴레이들의 접점 불량 등의 접점 불량이 발생하면, 모터의 3상 전압 입력단으로 공급되는 3상 전력을 차단할 수 있는 방안이 없었다. 모터 기동 단계에서의 접점 불량 발생시, 모터의 3상 전압 입력단으로 공급되는 3상 전력을 차단하지 못하면 모터 자체가 소손되는 문제가 발생한다. However, in the past, if a contact failure of a motor protection relay occurred during a continuous motor starting stage, there was no way to cut off the three-phase power supplied to the three-phase voltage input terminal of the motor. For example, if a contact failure occurred, such as a main or auxiliary contact failure of a vacuum circuit breaker and a vacuum switch, a contact failure between a blocking controller and a vacuum circuit breaker, or a contact failure of auxiliary relays, there was no way to cut off the three-phase power supplied to the three-phase voltage input terminal of the motor. If a contact failure occurs during the motor starting stage, if the three-phase power supplied to the three-phase voltage input terminal of the motor is not cut off, the motor itself may be damaged.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 변압기 등의 부하기기에 연결된 모터와 모터 보호 계전기 간의 접점 불량을 정확하게 확인해서 모터나 모터에 연결된 부하기기의 전력을 빠르게 차단할 수 있는 모터 보호 계전기 및 이를 포함하는 모터 보호 시스템을 제공하는게 그 목적이 있다. The present invention is intended to solve the above problems, and the purpose of the present invention is to provide a motor protection relay capable of accurately checking for contact failure between a motor connected to a load device such as a transformer and a motor protection relay and quickly cutting off power to the motor or a load device connected to the motor, and a motor protection system including the same.
또한, 본 발명은 모터의 3상 전압 입력단, 진공 차단기, 진공 스위치 간의 접점 불량을 확인해서 모터의 구동 전력, 즉 3상 전압 입력을 더욱 빠르게 차단할 수 있는 모터 보호 계전기 및 이를 포함하는 모터 보호 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다. In addition, the present invention aims to provide a motor protection relay and a motor protection system including the same capable of more quickly cutting off the driving power of the motor, i.e., the three-phase voltage input, by checking for a contact failure between the three-phase voltage input terminal of the motor, the vacuum circuit breaker, and the vacuum switch.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The tasks of the present invention are not limited to the tasks mentioned above, and other technical tasks not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예의 모터 보호 계전기는 전력 계통의 3상 전력단과 3상 전력 출력 노드에 사이에 직렬로 배치된 제1 진공 차단 스위칭부, 상기 3상 전력 출력 노드와 모터의 3상 전력 입력 노드의 사이에 배치된 제2 진공 차단 스위칭부, 및 상기 3상 전력 출력 노드와 상기 모터의 3상 전력 입력 노드 중 적어도 하나의 노드에 대한 전력량 계산 결과에 따라 상기 제1 및 제2 진공 차단 스위칭부를 통해 상기 3상 전력단의 전력 공급을 차단하는 계전 제어부를 포함한다. One embodiment of a motor protection relay for solving the above problem includes a first vacuum cut-off switching unit arranged in series between a three-phase power stage of a power system and a three-phase power output node, a second vacuum cut-off switching unit arranged between the three-phase power output node and a three-phase power input node of a motor, and a relay control unit that cuts off power supply to the three-phase power stage through the first and second vacuum cut-off switching units according to a result of calculating power amount for at least one of the three-phase power output node and the three-phase power input node of the motor.
또한, 상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예의 모터 보호 시스템은 전력 계통의 3상 전력단과 3상 전력 출력 노드에 사이에 직렬로 배치된 제1 진공 차단 스위칭부, 상기 3상 전력 출력 노드와 모터의 3상 전력 입력 노드의 사이에 배치된 제2 진공 차단 스위칭부, 상기 제1 및 제2 진공 차단 스위칭부로 스위칭 신호를 전송해서 상기 3상 전력단의 전력 공급 또는 차단을 제어하는 계전 제어부, 상기 3상 전력 출력 노드 및 상기 계전 제어부의 3상 전력 입력 단자 사이에 병렬 구조로 연결되어 상기 계전 제어부의 3상 전력 입력 단자로 입력되는 전류량을 검출하는 전류 변환 검출부, 및 상기 모터와 병렬로 상기 모터의 3상 전력 입력 노드와 상기 계전 제어부의 3상 전력 입력 단자 사이에 연결되어, 상기 3상 전력 입력 노드를 통해 상기 3상 전력 입력 단자 및 상기 계전 제어부로 입력되는 전력량을 검출하는 전력 변환 검출부를 포함한다. In addition, a motor protection system of one embodiment for solving the above problem includes a first vacuum cut-off switching unit arranged in series between a three-phase power stage of a power system and a three-phase power output node, a second vacuum cut-off switching unit arranged between the three-phase power output node and a three-phase power input node of a motor, a relay control unit controlling power supply or cut-off of the three-phase power stage by transmitting a switching signal to the first and second vacuum cut-off switching units, a current conversion detection unit connected in a parallel structure between the three-phase power output node and the three-phase power input terminal of the relay control unit to detect an amount of current input to the three-phase power input terminal of the relay control unit, and a power conversion detection unit connected in parallel with the motor between the three-phase power input node of the motor and the three-phase power input terminal of the relay control unit to detect an amount of power input to the three-phase power input terminal and the relay control unit through the three-phase power input node.
또한, 상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예의 모터 보호 시스템은 전력 계통의 3상 전력단과 3상 전력 출력 노드에 사이에 직렬로 배치된 제1 진공 차단 스위칭부, 상기 3상 전력 출력 노드와 모터의 3상 전력 입력 노드의 사이에 배치된 제2 진공 차단 스위칭부, 상기 제1 및 제2 진공 차단 스위칭부로 스위칭 신호를 전송해서 상기 3상 전력단의 전력 공급 또는 차단을 제어하는 계전 제어부, 상기 3상 전력 출력 노드 및 상기 계전 제어부의 3상 전력 입력 단자 사이에 병렬 구조로 연결되어 상기 계전 제어부의 3상 전력 입력 단자로 입력되는 전류량을 검출하는 전류 변환 검출부, 및 상기 모터와 병렬로 상기 모터의 3상 전력 입력 노드와 상기 계전 제어부의 3상 전력 입력 단자 사이에 연결되어, 상기 3상 전력 입력 노드를 통해 상기 3상 전력 입력 단자 및 상기 계전 제어부로 입력되는 전력량을 검출하는 전력 변환 검출부를 포함한다. In addition, a motor protection system of one embodiment for solving the above problem includes a first vacuum cut-off switching unit arranged in series between a three-phase power stage of a power system and a three-phase power output node, a second vacuum cut-off switching unit arranged between the three-phase power output node and a three-phase power input node of a motor, a relay control unit controlling power supply or cut-off of the three-phase power stage by transmitting a switching signal to the first and second vacuum cut-off switching units, a current conversion detection unit connected in a parallel structure between the three-phase power output node and the three-phase power input terminal of the relay control unit to detect an amount of current input to the three-phase power input terminal of the relay control unit, and a power conversion detection unit connected in parallel with the motor between the three-phase power input node of the motor and the three-phase power input terminal of the relay control unit to detect an amount of power input to the three-phase power input terminal and the relay control unit through the three-phase power input node.
본 발명의 실시예들에 따른 모터 보호 계전기 및 이를 포함하는 모터 보호 시스템에 의하면, 모터와 모터 보호 계전기 간의 접점 불량을 정확하게 확인하고 모터의 전력을 빠르게 차단해서 모터 및 모터와 연결된 부하기기들의 소손을 방지할 수 있다. According to the motor protection relay and the motor protection system including the same according to embodiments of the present invention, it is possible to accurately check for a contact failure between a motor and a motor protection relay and quickly cut off power to the motor, thereby preventing damage to the motor and load devices connected to the motor.
또한, 실시예들에 따른 모터 보호 계전기 및 이를 포함하는 모터 보호 시스템에 의하면, 모터의 3상 전압 입력단, 진공 차단기, 진공 스위치 간의 접점 불량을 검출하고 모터의 3상 전압 입력을 미리 차단함으로써, 모터로 3상 전압이 입력되기 이전에 미리 전력을 차단할 수 있다. 따라서, 모터와 모터의 부하기기들의 소손을 더욱 빠르게 방지할 수 있다. In addition, according to the motor protection relay according to the embodiments and the motor protection system including the same, by detecting a contact failure between the three-phase voltage input terminal of the motor, the vacuum circuit breaker, and the vacuum switch and blocking the three-phase voltage input of the motor in advance, power can be cut off in advance before the three-phase voltage is input to the motor. Accordingly, damage to the motor and the load devices of the motor can be prevented more quickly.
한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Meanwhile, the effects obtainable from the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by a person having ordinary skill in the technical field to which the present invention belongs from the description below.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 모터 보호 계전기 및 이를 포함하는 모터 보호 시스템을 구체적으로 나타낸 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 모터의 3상 전압 입력단에 인가되는 전압 및 전류의 방향성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 모터 보호 계전기 및 이를 포함하는 모터 보호 시스템을 구체적으로 나타낸 구성도이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 모터 보호 계전기 및 이를 포함하는 모터 보호 시스템을 구체적으로 나타낸 구성도이다. FIG. 1 is a schematic diagram specifically showing a motor protection relay and a motor protection system including the same according to a first embodiment of the present invention.
Figure 2 is a drawing showing the directionality of voltage and current applied to the three-phase voltage input terminal of the motor illustrated in Figure 1.
FIG. 3 is a configuration diagram specifically showing a motor protection relay and a motor protection system including the same according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram specifically showing a motor protection relay and a motor protection system including the same according to a third embodiment of the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. The advantages and features of the present invention, and the method for achieving them, will become clear with reference to the embodiments described in detail below together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and these embodiments are provided only to make the disclosure of the present invention complete and to fully inform a person having ordinary skill in the art to which the present invention belongs of the scope of the invention, and the present invention is defined only by the scope of the claims.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.Although the terms first, second, etc. are used to describe various components, it is to be understood that these components are not limited by these terms. These terms are merely used to distinguish one component from another. Accordingly, it is to be understood that the first component referred to below may also be the second component within the technical concept of the present invention.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.The individual features of the various embodiments of the present invention can be partially or wholly combined or combined with each other, and various technical connections and operations are possible, and each embodiment can be implemented independently of each other or implemented together in a related relationship.
이하 첨부된 도면을 참조하여 구체적인 실시예들에 대해 설명한다.Specific embodiments are described below with reference to the attached drawings.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 모터 보호 계전기 및 이를 포함하는 모터 보호 시스템을 구체적으로 나타낸 구성도이다. FIG. 1 is a schematic diagram specifically showing a motor protection relay and a motor protection system including the same according to a first embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 모터 보호 계전기를 포함하는 모터 보호 시스템은 모터(M), 제1 진공 차단 스위칭부(100), 제2 진공 차단 스위칭부(200), 계전 제어부(300), 전류 변환 검출부(420), 전력 변환 검출부(440), 제1 스위칭 컨트롤러(520) 및 제2 스위칭 컨트롤러(540)를 포함한다. Referring to FIG. 1, a motor protection system including a motor protection relay includes a motor (M), a first vacuum cutoff switching unit (100), a second vacuum cutoff switching unit (200), a relay control unit (300), a current conversion detection unit (420), a power conversion detection unit (440), a first switching controller (520), and a second switching controller (540).
구체적으로, 제1 진공 차단 스위칭부(100)는 전력 계통의 3상 전력단(R,S,T)에 배치된다. 제1 진공 차단 스위칭부(100)는 전력 계통의 3상 전력단(R,S,T)과 모터(M) 연결 노드인 3상 전력 출력 노드(r,s,t)의 사이, 즉 3상 전력단(R,S,T)과 제2 진공 차단 스위칭부(200)의 사이에 배치된다. Specifically, the first vacuum cutoff switching unit (100) is arranged in a three-phase power stage (R, S, T) of the power system. The first vacuum cutoff switching unit (100) is arranged between the three-phase power stage (R, S, T) of the power system and a three-phase power output node (r, s, t), which is a motor (M) connection node, that is, between the three-phase power stage (R, S, T) and the second vacuum cutoff switching unit (200).
제1 진공 차단 스위칭부(100)는 3상 전력 입력단(R,S,T)과 3상 전력 출력 노드(r,s,t)에 사이에 직렬로 연결되어, 3상 전력단(R,S,T)을 단락시키거나 오픈시키는 3개의 스위칭 소자나 스위치들을 포함할 수 있다. The first vacuum cut-off switching unit (100) may include three switching elements or switches that are connected in series between a three-phase power input terminal (R, S, T) and a three-phase power output node (r, s, t) to short-circuit or open the three-phase power terminal (R, S, T).
제1 진공 차단 스위칭부(100)의 스위칭 소자들은 계전 제어부(300)로부터의 제1 스위칭 신호에 응답해서 3상 전력단(R,S,T)의 3상 전압 및 3상 전류를 모터(M)와 연결되는 3상 전력 출력 노드(r,s,t)로 전송하거나 차단한다. 예를 들어, 스위칭 소자들은 계전 제어부(300)로부터 제1 스위칭 신호가 입력되면 3상 전력단(R,S,T)을 오픈시키고 3상 전압 및 3상 전류를 차단한다. 반면, 계전 제어부(300)로부터의 제1 스위칭 신호가 입력되지 않는 기간에는 단락 상태로 3상 전력단(R,S,T)의 3상 전압 및 3상 전류를 모터(M)와 연결되는 3상 전력 출력 노드(r,s,t)로 전송한다. The switching elements of the first vacuum cut-off switching unit (100) transmit or block the three-phase voltage and three-phase current of the three-phase power stages (R, S, T) to the three-phase power output node (r, s, t) connected to the motor (M) in response to the first switching signal from the relay control unit (300). For example, when the first switching signal is input from the relay control unit (300), the switching elements open the three-phase power stages (R, S, T) and block the three-phase voltage and three-phase current. On the other hand, during a period in which the first switching signal from the relay control unit (300) is not input, the three-phase voltage and three-phase current of the three-phase power stages (R, S, T) are transmitted to the three-phase power output node (r, s, t) connected to the motor (M) in a short-circuit state.
또한, 제1 진공 차단 스위칭부(100)는 제1 스위칭 컨트롤러(520)로부터 제1 차단 신호가 입력되면 3상 전력단(R,S,T)의 3상 전압 및 3상 전류를 차단할 수 있다. 제1 진공 차단 스위칭부(100)의 스위칭 소자들은 제1 스위칭 컨트롤러(520)의 제1 차단 신호에 응답해서 3상 전력단(R,S,T)을 오픈시킨다. 제1 차단 신호가 입력되지 않는 기간에는 단락 상태로 3상 전력단(R,S,T)의 3상 전압 및 3상 전류를 모터(M)와 연결되는 3상 전력 출력 노드(r,s,t)로 전송한다. In addition, the first vacuum cut-off switching unit (100) can cut off the three-phase voltage and three-phase current of the three-phase power terminals (R, S, T) when a first cut-off signal is input from the first switching controller (520). The switching elements of the first vacuum cut-off switching unit (100) open the three-phase power terminals (R, S, T) in response to the first cut-off signal of the first switching controller (520). During a period in which the first cut-off signal is not input, the three-phase voltage and three-phase current of the three-phase power terminals (R, S, T) are transmitted to the three-phase power output nodes (r, s, t) connected to the motor (M) in a short-circuit state.
한편으로, 제1 진공 차단 스위칭부(100)는 제2 스위칭 컨트롤러(540)로부터의 제1 차단 신호에 응답해서 3상 전력단(R,S,T)의 3상 전압 및 3상 전류를 차단할 수 있다. 다시 말해, 제1 진공 차단 스위칭부(100)의 스위칭 소자들은 제2 스위칭 컨트롤러(540)의 제1 차단 신호에 응답해서 3상 전력단(R,S,T)을 오픈시킬 수 있다. On the one hand, the first vacuum cut-off switching unit (100) can cut off the three-phase voltage and three-phase current of the three-phase power stages (R, S, T) in response to the first cut-off signal from the second switching controller (540). In other words, the switching elements of the first vacuum cut-off switching unit (100) can open the three-phase power stages (R, S, T) in response to the first cut-off signal of the second switching controller (540).
제2 진공 차단 스위칭부(200)는 제1 진공 차단 스위칭부(100)의 3상 전력 출력 노드(r,s,t)와 모터(M)의 3상 전력 입력 노드(ir,is,it)의 사이에 배치된다. The second vacuum cutoff switching unit (200) is placed between the three-phase power output node (r, s, t) of the first vacuum cutoff switching unit (100) and the three-phase power input node (ir, is, it) of the motor (M).
제2 진공 차단 스위칭부(200)는 제1 진공 차단 스위칭부(100)의 3상 전력 출력 노드(r,s,t)와 모터(M)의 3상 전력 입력 노드(ir,is,it) 사이에 직렬로 연결되어, 제1 진공 차단 스위칭부(100)의 3상 전력 출력 노드(r,s,t)를 단락시키거나 오픈시키는 3개의 스위칭 소자나 스위치들을 포함할 수 있다. The second vacuum cut-off switching unit (200) may include three switching elements or switches that are connected in series between the three-phase power output nodes (r, s, t) of the first vacuum cut-off switching unit (100) and the three-phase power input nodes (ir, is, it) of the motor (M), and short-circuit or open the three-phase power output nodes (r, s, t) of the first vacuum cut-off switching unit (100).
제2 진공 차단 스위칭부(200)의 스위칭 소자들은 계전 제어부(300)로부터의 제2 스위칭 신호에 응답해서 3상 전력 출력 노드(r,s,t)의 3상 전압 및 3상 전류를 모터(M)의 3상 전력 입력 노드(ir,is,it)로 전송하거나 차단한다. 다시 말해, 스위칭 소자들은 계전 제어부(300)로부터 제2 스위칭 신호가 입력되면 제1 진공 차단 스위칭부(100)의 3상 전력 출력 노드(r,s,t)를 오픈시킬 수 있다. 계전 제어부(300)로부터 제2 스위칭 신호가 입력되지 않는 기간에는 단락 상태로 3상 전력 출력 노드(r,s,t)의 3상 전압 및 3상 전류를 모터(M)의 3상 전력 입력 노드(ir,is,it)로 전송한다. The switching elements of the second vacuum cut-off switching unit (200) transmit or cut off the three-phase voltage and three-phase current of the three-phase power output node (r, s, t) to the three-phase power input node (ir, is, it) of the motor (M) in response to the second switching signal from the relay control unit (300). In other words, the switching elements can open the three-phase power output node (r, s, t) of the first vacuum cut-off switching unit (100) when the second switching signal is input from the relay control unit (300). During a period in which the second switching signal is not input from the relay control unit (300), the three-phase voltage and three-phase current of the three-phase power output node (r, s, t) are transmitted to the three-phase power input node (ir, is, it) of the motor (M) in a short-circuit state.
또한, 제2 진공 차단 스위칭부(200)는 제2 스위칭 컨트롤러(540)로부터 제2 차단 신호가 입력되면 3상 전력 출력 노드(r,s,t)의 3상 전압 및 3상 전류를 차단할 수 있다. 제2 진공 차단 스위칭부(200)의 스위칭 소자들은 제2 스위칭 컨트롤러(540)로부터 제2 차단 신호가 입력되면, 33상 전력 출력 노드(r,s,t)와 모터(M)의 3상 전력 입력 노드(ir,is,it)를 오픈시킬 수 있다. In addition, the second vacuum cutoff switching unit (200) can cut off the three-phase voltage and three-phase current of the three-phase power output nodes (r, s, t) when a second cutoff signal is input from the second switching controller (540). The switching elements of the second vacuum cutoff switching unit (200) can open the 33-phase power output nodes (r, s, t) and the three-phase power input nodes (ir, is, it) of the motor (M) when a second cutoff signal is input from the second switching controller (540).
도 2는 도 1에 도시된 모터의 3상 전압 입력단에 인가되는 전압 및 전류의 방향성을 나타낸 도면이다. Figure 2 is a drawing showing the directionality of voltage and current applied to the three-phase voltage input terminal of the motor illustrated in Figure 1.
도 2를 참조하면, 모터(M)의 3상 전력 입력 노드(ir,is,it)에는 3상 전력단(R,S,T) 각각의 전압 크기와 및 전류량에 기초해서 3상 전압(Va,Vb,Vc)과 3상 전류(Ia,Ib,Ic)가 각각 인가된다. 3상 전압(Va,Vb,Vc)과 3상 전류(Ia,Ib,Ic)의 전자기적 배열 방향에 따라 모터(M)는 정방향으로 기동될 수 있다. Referring to Fig. 2, three-phase voltages (Va, Vb, Vc) and three-phase currents (Ia, Ib, Ic) are applied to three-phase power input nodes (ir, is, it) of a motor (M) based on the voltage magnitude and current amount of each of the three-phase power stages (R, S, T). Depending on the electromagnetic arrangement direction of the three-phase voltages (Va, Vb, Vc) and the three-phase currents (Ia, Ib, Ic), the motor (M) can be started in the forward direction.
계전 제어부(300)는 모터(M)로 인가되는 3상 전압(Va,Vb,Vc)과 3상 전류(Ia,Ib,Ic)를 검출한다. 이를 위해, 계전 제어부(300)는 제1 진공 차단 스위칭부(100) 및 제2 진공 차단 스위칭부(200) 중 적어도 하나의 차단 스위칭부와 병렬 구조로 연결 및 배치될 수 있다. The relay control unit (300) detects the three-phase voltage (Va, Vb, Vc) and the three-phase current (Ia, Ib, Ic) applied to the motor (M). To this end, the relay control unit (300) may be connected and arranged in a parallel structure with at least one of the first vacuum cutoff switching unit (100) and the second vacuum cutoff switching unit (200).
계전 제어부(300)는 제1 진공 차단 스위칭부(100)의 3상 전력 출력 노드(r,s,t)별로 각 출력 노드(r,s,t)의 전압 값과 전류 값을 곱셈 연산함으로써, 3상 전력 출력 노드(r,s,t)별 전력량을 산출한다. r노드의 전압 값과 전류 값을 곱셈 연산해서 r노드의 전력량을 계산하고, s노드의 전압 값과 전류 값을 곱셈 연산해서 s노드의 전력량을 계산할 수 있다. 그리고 t노드의 전압 값과 전류 값을 곱셈 연산해서 t노드의 전력량을 계산한다. The relay control unit (300) calculates the power amount of each of the three-phase power output nodes (r, s, t) by multiplying the voltage value and the current value of each output node (r, s, t) of the first vacuum cut-off switching unit (100). The power amount of the r node can be calculated by multiplying the voltage value and the current value of the r node, and the power amount of the s node can be calculated by multiplying the voltage value and the current value of the s node. In addition, the power amount of the t node can be calculated by multiplying the voltage value and the current value of the t node.
계전 제어부(300)는 3상 전력 출력 노드(r,s,t)별 전력량 계산 값을 미리 설정된 3상 전력단(R,S,T)의 노드별 전력량 계산 값과 비교하고, 3상 전력 출력 노드(r,s,t)별 전력량과 3상 전력단(R,S,T)의 노드별 전력량의 차이 값이 미리 설정된 기준 전력량 값 이하로 낮아지면 제1 및 제2 스위칭 신호를 제1 및 제2 진공 차단 스위칭부(100, 200)로 각각 전송한다. 예를 들어, 3상 전력 출력 노드(r,s,t)별 전력량 계산 값이 120W, 100W, 80W이며, 미리 설정된 3상 전력단(R,S,T)의 노드별 전력량이 120W, 110W, 100W일 수 있다. 이 경우, 3상 전력 출력 노드(r,s,t)별 전력량과 3상 전력단(R,S,T)의 노드별 전력량의 차이 값은 0W, 10W, 20W이다. 미리 설정된 기준 전력량 값이 20W, 20W, 20W이면, 총합의 차이 값이 기준 전력량 총합의 값보다 낮으므로 계전 제어부(300)는 제1 및 제2 스위칭 신호를 제1 및 제2 진공 차단 스위칭부(100, 200)로 각각 전송할 수 있다. The relay control unit (300) compares the calculated power amount for each three-phase power output node (r, s, t) with the calculated power amount for each node of the preset three-phase power unit (R, S, T), and if the difference between the power amount for each three-phase power output node (r, s, t) and the power amount for each node of the three-phase power unit (R, S, T) becomes lower than the preset reference power amount value, the first and second switching signals are transmitted to the first and second vacuum cut-off switching units (100, 200), respectively. For example, the calculated power amount for each three-phase power output node (r, s, t) may be 120 W, 100 W, and 80 W, and the preset power amounts for each node of the three-phase power unit (R, S, T) may be 120 W, 110 W, and 100 W. In this case, the difference values between the power amount of each 3-phase power output node (r, s, t) and the power amount of each node of the 3-phase power stage (R, S, T) are 0 W, 10 W, and 20 W. If the preset reference power amount values are 20 W, 20 W, and 20 W, the difference value of the total is lower than the value of the reference power amount sum, so the relay control unit (300) can transmit the first and second switching signals to the first and second vacuum cut-off switching units (100, 200), respectively.
계전 제어부(300)는 3상 전류를 모터(M)의 3상 전력 입력 노드(ir,is,it)별로 각 입력 노드(ir,is,it)의 전압 값과 전류 값을 곱셈 연산함으로써, 3상 전력 입력 노드(ir,is,it)별 전력량을 산출한다. ir노드의 전압 값과 전류 값을 곱셈 연산해서 ir노드의 전력량을 계산하고, is노드의 전압 값과 전류 값을 곱셈 연산해서 is노드의 전력량을 계산할 수 있다. 그리고 it노드의 전압 값과 전류 값을 곱셈 연산해서 it노드의 전력량을 계산할 수 있다. The relay control unit (300) calculates the power amount for each of the three-phase power input nodes (ir, is, it) by multiplying the voltage value and current value of each input node (ir, is, it) for each of the three-phase power input nodes (ir, is, it) of the motor (M). The power amount of the ir node can be calculated by multiplying the voltage value and current value of the ir node, and the power amount of the is node can be calculated by multiplying the voltage value and current value of the is node. In addition, the power amount of the it node can be calculated by multiplying the voltage value and current value of the it node.
계전 제어부(300)는 3상 전력 입력 노드(ir,is,it)별 전력량 계산 값을 미리 설정된 3상 전력단(R,S,T)의 노드별 전력량 계산 값과 비교하고, 3상 전력 입력 노드(ir,is,it)별 전력량과 3상 전력단(R,S,T)의 노드별 전력량의 차이 값이 미리 설정된 기준 값 이하로 낮아지면 제1 및 제2 스위칭 신호를 제1 및 제2 진공 차단 스위칭부(100, 200)로 각각 전송할 수도 있다. 이에 따라, 제1 진공 차단 스위칭부(100)의 스위칭 소자들은 계전 제어부(300)로부터 제1 스위칭 신호가 입력되면 3상 전력단(R,S,T)을 오픈시키고 3상 전압 및 3상 전류를 차단할 수 있다. The relay control unit (300) compares the calculated power amount for each three-phase power input node (ir, is, it) with the calculated power amount for each node of a preset three-phase power stage (R, S, T), and if the difference between the power amount for each three-phase power input node (ir, is, it) and the power amount for each node of the three-phase power stage (R, S, T) becomes lower than a preset reference value, the first and second switching signals may be transmitted to the first and second vacuum cutoff switching units (100, 200), respectively. Accordingly, when the first switching signal is input from the relay control unit (300), the switching elements of the first vacuum cutoff switching unit (100) can open the three-phase power stage (R, S, T) and cut off the three-phase voltage and the three-phase current.
전류 변환 검출부(420)는 제1 진공 차단 스위칭부(100)와 병렬 구조로 제1 진공 차단 스위칭부(100)의 3상 전력 출력 노드(r,s,t) 및 계전 제어부(300)의 3상 전력 입력 단자 사이에 연결 및 배치된다. The current conversion detection unit (420) is connected and arranged in a parallel structure with the first vacuum cutoff switching unit (100) between the three-phase power output nodes (r, s, t) of the first vacuum cutoff switching unit (100) and the three-phase power input terminal of the relay control unit (300).
전류 변환 검출부(420)는 적어도 3개의 CT(Current Transformer)를 이용해서 계전 제어부(300)의 3상 전력 입력 단자로 입력되는 3상 전력 출력 노드(r,s,t)별 전류량을 검출한다. 전류 변환 검출부(420)는 계전 제어부(300)의 3상 전력 입력 단자로 입력되는 3상 전력의 전류량을 각각 디지털 변환해서 3상 전력 입력 단자별 전류 값을 실시간으로 산출한다. The current conversion detection unit (420) detects the current amount of each three-phase power output node (r, s, t) input to the three-phase power input terminal of the relay control unit (300) using at least three CTs (Current Transformers). The current conversion detection unit (420) digitally converts each current amount of the three-phase power input to the three-phase power input terminal of the relay control unit (300) and calculates the current value of each three-phase power input terminal in real time.
제1 스위칭 컨트롤러(520)는 계전 제어부(300)의 3상 전력 입력 단자로 입력되는 3상 전력 입력 단자별 전류 값을 미리 설정된 3상 전력단(R,S,T)의 3상 전류 값들과 비교한다. 제1 스위칭 컨트롤러(520)는 3상 전력 입력 단자별 전류 값과 3상 전력단(R,S,T)의 노드별 전류 차이 값이 미리 설정된 기준 전류 값 이하로 낮아지면 제1 차단 신호를 제1 진공 차단 스위칭부(100)로 전송한다. 이에 따라, 제1 진공 차단 스위칭부(100)의 스위칭 소자들은 제1 스위칭 컨트롤러(520)의 제1 차단 신호에 응답해서 3상 전력단(R,S,T)을 오픈시킬 수 있다. The first switching controller (520) compares the current values of each of the three-phase power input terminals input to the three-phase power input terminals of the relay control unit (300) with the three-phase current values of the three-phase power stages (R, S, T) that are preset. When the difference between the current values of each of the three-phase power input terminals and the current values of each node of the three-phase power stages (R, S, T) becomes lower than the preset reference current value, the first switching controller (520) transmits a first blocking signal to the first vacuum blocking switching unit (100). Accordingly, the switching elements of the first vacuum blocking switching unit (100) can open the three-phase power stages (R, S, T) in response to the first blocking signal of the first switching controller (520).
예를 들어, 3상 전력 입력 단자별 전류량 계산 값이 120A, 100A, 80A이며, 미리 설정된 3상 전력단(R,S,T)의 노드별 전류 값이 120A, 110A, 100A일 수 있다. 이 경우, 3상 전력 입력 단자별 전류 값돠 3상 전력단(R,S,T)의 노드별 전류 값의 차이 값은 0A, 10A, 20A이다. 미리 설정된 기준 전류 값이 20A, 20A, 20A이면, 총합의 차이 값이 기준 전류량 총합의 값보다 낮으므로 제1 스위칭 컨트롤러(520)는 제1 차단 신호를 제1 진공 차단 스위칭부(100)로 전송할 수 있다. For example, the current calculation values for each of the three-phase power input terminals may be 120A, 100A, and 80A, and the current values for each node of the preset three-phase power stages (R, S, T) may be 120A, 110A, and 100A. In this case, the difference values between the current values for each of the three-phase power input terminals and the current values for each node of the three-phase power stages (R, S, T) are 0A, 10A, and 20A. If the preset reference current values are 20A, 20A, and 20A, the difference value of the total is lower than the reference current sum value, so the first switching controller (520) may transmit the first blocking signal to the first vacuum blocking switching unit (100).
이와 같이, 일 실시예에 따른 모터 보호 시스템에 의하면, 모터(M), 제1 진공 차단 스위칭부(100), 제2 진공 차단 스위칭부(200), 계전 제어부(300) 간의 접점 불량을 검출하고, 모터(M)의 3상 전압 입력을 미리 차단함으로써, 모터(M)로 3상 전압이 입력되지 이전에 미리 전력을 차단할 수 있다. 따라서, 모터(M)와 계전 제어부(300) 등의 부하기기들의 소손을 더욱 빠르게 방지할 수 있다. In this way, according to the motor protection system according to one embodiment, by detecting a contact failure among the motor (M), the first vacuum cut-off switching unit (100), the second vacuum cut-off switching unit (200), and the relay control unit (300), and blocking the three-phase voltage input of the motor (M) in advance, power can be cut off in advance before the three-phase voltage is input to the motor (M). Accordingly, damage to load devices such as the motor (M) and the relay control unit (300) can be prevented more quickly.
전력 변환 검출부(440)는 제2 진공 차단 스위칭부(200)와 직렬로 모터(M)의 3상 전력 입력 노드(ir,is,it)에 연결 및 배치된다. The power conversion detection unit (440) is connected and placed in series with the second vacuum cut-off switching unit (200) to the three-phase power input nodes (ir, is, it) of the motor (M).
전력 변환 검출부(440)는 적어도 3개의 PT(Rower Transformer)를 이용해서 모터(M)의 3상 전력 입력 노드(ir,is,it)으로 입력되는 3상 전력량을 검출한다. 전력 변환 검출부(440)는 모터(M)의 3상 전력 입력 노드(ir,is,it)으로 입력되는 3상 전력량을 각각 디지털 변환해서 33상 전력 입력 노드(ir,is,it)별 전력 정보를 실시간으로 산출한다. The power conversion detection unit (440) detects the three-phase power amount input to the three-phase power input nodes (ir, is, it) of the motor (M) using at least three PTs (Rower Transformers). The power conversion detection unit (440) digitally converts each of the three-phase power amounts input to the three-phase power input nodes (ir, is, it) of the motor (M) and calculates power information for each of the 33-phase power input nodes (ir, is, it) in real time.
제2 스위칭 컨트롤러(540)는 모터(M)의 3상 전력 입력 노드(ir,is,it)로 입력되는 3상 전력 정보를 미리 설정된 3상 전력단(R,S,T)의 3상 전력 정보들과 비교한다. 제2 스위칭 컨트롤러(540)는 3상 전력 입력 노드(ir,is,it)별 전력량과 3상 전력단(R,S,T)의 노드별 전력량의 차이 값이 미리 설정된 기준 전력량 이하로 낮아지면 제1 차단 신호를 제1 진공 차단 스위칭부(100)로 전송한다. 이에 따라, 제1 진공 차단 스위칭부(100)의 스위칭 소자들은 제2 스위칭 컨트롤러(540)의 제1 차단 신호에 응답해서 3상 전력단(R,S,T)을 오픈시킬 수 있다. The second switching controller (540) compares the three-phase power information input to the three-phase power input nodes (ir, is, it) of the motor (M) with the three-phase power information of the preset three-phase power stages (R, S, T). When the difference value between the power amount of each three-phase power input node (ir, is, it) and the power amount of each node of the three-phase power stages (R, S, T) becomes lower than the preset reference power amount, the second switching controller (540) transmits a first blocking signal to the first vacuum blocking switching unit (100). Accordingly, the switching elements of the first vacuum blocking switching unit (100) can open the three-phase power stages (R, S, T) in response to the first blocking signal of the second switching controller (540).
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 모터 보호 계전기 및 이를 포함하는 모터 보호 시스템을 구체적으로 나타낸 구성도이다. FIG. 3 is a schematic diagram specifically showing a motor protection relay and a motor protection system including the same according to a second embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 전력 변환 검출부(440)는 제2 진공 차단 스위칭부(200)와 병렬 구조로 모터(M)의 3상 전력 입력 노드(ir,is,it) 및 계전 제어부(300)의 3상 전력 입력 단자 사이에 연결 및 배치된다. Referring to FIG. 3, the power conversion detection unit (440) is connected and arranged between the three-phase power input nodes (ir, is, it) of the motor (M) and the three-phase power input terminal of the relay control unit (300) in a parallel structure with the second vacuum cut-off switching unit (200).
전력 변환 검출부(440)는 적어도 3개의 PT(Rower Transformer)를 이용해서 계전 제어부(300)의 3상 전력 입력 단자로 입력되는 3상 전력량을 검출한다. The power conversion detection unit (440) detects the three-phase power amount input to the three-phase power input terminal of the relay control unit (300) using at least three PTs (Rower Transformers).
전력 변환 검출부(440)는 모터(M)의 3상 전력 입력 노드(ir,is,it)를 통해서 계전 제어부(300)의 3상 전력 입력 단자로 입력되는 3상 전력량을 검출하고, 각각 디지털 변환해서 계전 제어부(300)의 3상 전력 입력 단자로 입력되는 3상 전력량을 실시간으로 산출한다. The power conversion detection unit (440) detects the three-phase power amount input to the three-phase power input terminal of the relay control unit (300) through the three-phase power input nodes (ir, is, it) of the motor (M), and digitally converts each of them to calculate the three-phase power amount input to the three-phase power input terminal of the relay control unit (300) in real time.
제2 스위칭 컨트롤러(540)는 계전 제어부(300)의 3상 전력 입력 단자로 입력되는 3상 전력 정보를 미리 설정된 3상 전력단(R,S,T)의 3상 전력 정보들과 비교한다. 그리고 비교 결과에 따라 제1 차단 신호를 제1 진공 차단 스위칭부(100)로 전송한다. The second switching controller (540) compares the three-phase power information input to the three-phase power input terminal of the relay control unit (300) with the three-phase power information of the preset three-phase power stages (R, S, T). Then, based on the comparison result, it transmits the first blocking signal to the first vacuum blocking switching unit (100).
구체적으로, 제2 스위칭 컨트롤러(540)는 계전 제어부(300)의 3상 전력 입력 단자별 전력량과 미리 설정된 3상 전력단(R,S,T)의 노드별 전력량의 차이 값이 미리 설정된 기준 전력량 이하로 낮아지면, 제1 차단 신호를 제1 진공 차단 스위칭부(100)로 전송한다. 이에 따라, 제1 진공 차단 스위칭부(100)의 스위칭 소자들은 제2 스위칭 컨트롤러(540)의 제1 차단 신호에 응답해서 3상 전력단(R,S,T)을 오픈시킬 수 있다. Specifically, when the difference between the power amount of each three-phase power input terminal of the relay control unit (300) and the power amount of each node of the preset three-phase power stages (R, S, T) becomes lower than the preset reference power amount, the second switching controller (540) transmits a first blocking signal to the first vacuum blocking switching unit (100). Accordingly, the switching elements of the first vacuum blocking switching unit (100) can open the three-phase power stages (R, S, T) in response to the first blocking signal of the second switching controller (540).
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 모터 보호 계전기 및 이를 포함하는 모터 보호 시스템을 구체적으로 나타낸 구성도이다. FIG. 4 is a diagram specifically showing a motor protection relay and a motor protection system including the same according to a third embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 전력 변환 검출부(440)는 모터(M)의 3상 전력 입력 노드(ir,is,it)를 통해서 계전 제어부(300)의 3상 전력 입력 단자로 입력되는 3상 전력량을 검출하고, 각각 디지털 변환해서 계전 제어부(300)의 3상 전력 입력 단자로 입력되는 3상 전력량을 실시간으로 산출한다. Referring to FIG. 4, the power conversion detection unit (440) detects the three-phase power amount input to the three-phase power input terminal of the relay control unit (300) through the three-phase power input nodes (ir, is, it) of the motor (M), and digitally converts each of them to calculate the three-phase power amount input to the three-phase power input terminal of the relay control unit (300) in real time.
제2 스위칭 컨트롤러(540)는 계전 제어부(300)의 3상 전력 입력 단자로 입력되는 3상 전력 정보를 미리 설정된 3상 전력단(R,S,T)의 3상 전력 정보들과 비교한다. 그리고 비교 결과에 따라 제2 차단 신호를 제2 진공 차단 스위칭부(200)로 전송한다. The second switching controller (540) compares the three-phase power information input to the three-phase power input terminal of the relay control unit (300) with the three-phase power information of the preset three-phase power stages (R, S, T). Then, based on the comparison result, it transmits a second blocking signal to the second vacuum blocking switching unit (200).
구체적으로, 제2 스위칭 컨트롤러(540)는 계전 제어부(300)의 3상 전력 입력 단자별 전력량과 미리 설정된 3상 전력단(R,S,T)의 노드별 전력량의 차이 값이 미리 설정된 기준 전력량 이하로 낮아지면, 제2 차단 신호를 제2 진공 차단 스위칭부(200)로 전송한다. 예를 들어, 3상 전력 입력 단자별 전력량 계산 값이 120W, 100W, 80W이며, 미리 설정된 3상 전력단(R,S,T)의 노드별 전력량이 120W, 110W, 100W일 수 있다. 이 경우, 3상 전력 입력 단자별 전력량과 3상 전력단(R,S,T)의 노드별 전력량의 차이 값은 0W, 10W, 20W이다. 미리 설정된 기준 전력량 값이 20W, 20W, 20W이면, 총합의 차이 값이 기준 전력량 총합의 값보다 낮으므로 제2 스위칭 컨트롤러(540)는 제2 차단 신호를 제2 진공 차단 스위칭부(200)로 전송할 수 있다. Specifically, when the difference value between the power amount per three-phase power input terminal of the relay control unit (300) and the power amount per node of the preset three-phase power stages (R, S, T) becomes lower than the preset reference power amount, the second switching controller (540) transmits a second blocking signal to the second vacuum blocking switching unit (200). For example, the calculated power amount per three-phase power input terminal may be 120 W, 100 W, and 80 W, and the power amounts per node of the preset three-phase power stages (R, S, T) may be 120 W, 110 W, and 100 W. In this case, the difference values between the power amount per three-phase power input terminal and the power amount per node of the three-phase power stages (R, S, T) are 0 W, 10 W, and 20 W. If the preset reference power values are 20W, 20W, and 20W, the difference value of the total sum is lower than the reference power sum value, so the second switching controller (540) can transmit a second blocking signal to the second vacuum blocking switching unit (200).
제2 진공 차단 스위칭부(200)는 제2 스위칭 컨트롤러(540)로부터 제2 차단 신호가 입력되면 3상 전력 출력 노드(r,s,t)의 3상 전압 및 3상 전류를 차단한다. 즉, 제2 진공 차단 스위칭부(200)의 스위칭 소자들은 제2 스위칭 컨트롤러(540)로부터 제2 차단 신호가 입력되면, 3상 전력 출력 노드(r,s,t)와 모터(M)의 3상 전력 입력 노드(ir,is,it)를 오픈시킬 수 있다. The second vacuum cutoff switching unit (200) cuts off the three-phase voltage and three-phase current of the three-phase power output nodes (r, s, t) when a second cutoff signal is input from the second switching controller (540). That is, the switching elements of the second vacuum cutoff switching unit (200) can open the three-phase power output nodes (r, s, t) and the three-phase power input nodes (ir, is, it) of the motor (M) when a second cutoff signal is input from the second switching controller (540).
본 명세서가 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 명세서가 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 명세서의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 명세서의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.A person having ordinary skill in the art to which this specification pertains will understand that this specification can be implemented in other specific forms without changing the technical idea or essential characteristics thereof. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of this specification is indicated by the scope of the claims described below rather than the detailed description above, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the scope of the claims and the equivalent concepts thereof should be interpreted as being included in the scope of this specification.
전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 모터 보호 계전기 및 이를 포함하는 모터 보호 시스템에 의하면, 모터(M)와 제1 진공 차단 스위칭부(100), 제2 진공 차단 스위칭부(200), 계전 제어부(300) 간의 접점 불량을 정확하게 확인하고 모터(ㅡ)의 전력을 빠르게 차단해서 계전 제어부(300) 등 모터(M)와 연결된 부하기기들의 소손을 방지할 수 있다. As described above, according to the motor protection relay and the motor protection system including the same according to the embodiments of the present invention, it is possible to accurately check for contact failure between the motor (M) and the first vacuum cut-off switching unit (100), the second vacuum cut-off switching unit (200), and the relay control unit (300), and quickly cut off the power to the motor (ㅡ), thereby preventing damage to load devices connected to the motor (M), such as the relay control unit (300).
또한, 실시예들에 따른 모터 보호 계전기 및 이를 포함하는 모터 보호 시스템에 의하면, 모터(M)의 3상 전압 입력단(R,S,T), 제1 진공 차단 스위칭부(100), 제2 진공 차단 스위칭부(200) 간의 접점 불량을 검출하고 모터의 3상 전압 입력을 미리 차단함으로써, 모터(M)로 3상 전압이 입력되기 이전에 미리 전력을 차단할 수 있다. 따라서, 계전 제어부(300) 등 모터(M)와 연결된 부하기기들의 소손을 더욱 빠르게 방지할 수 있다. In addition, according to the motor protection relay according to the embodiments and the motor protection system including the same, by detecting a contact failure between the three-phase voltage input terminals (R, S, T) of the motor (M), the first vacuum cut-off switching unit (100), and the second vacuum cut-off switching unit (200), and blocking the three-phase voltage input of the motor in advance, power can be cut off in advance before the three-phase voltage is input to the motor (M). Accordingly, damage to load devices connected to the motor (M), such as the relay control unit (300), can be prevented more quickly.
한편, 본 명세서와 도면에는 본 명세서의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 명세서의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 명세서의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예 외에도 본 명세서의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 명세서가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.Meanwhile, the present specification and drawings have disclosed preferred embodiments of the present specification, and although specific terms have been used, they have been used only in a general sense to easily explain the technical contents of the present specification and to help understand the invention, and are not intended to limit the scope of the present specification. It will be apparent to those skilled in the art to which the present specification pertains that other modified examples based on the technical idea of the present specification are possible in addition to the embodiments disclosed herein.
100: 제1 진공 차단 스위칭부
200: 제2 진공 차단 스위칭부
300: 계전 제어부
420: 전류 변환 검출부
440: 전력 변환 검출부
520: 스위칭 컨트롤러
540: 제2 스위칭 컨트롤러100: 1st vacuum cut-off switching unit
200: 2nd vacuum cut-off switching unit
300: Relay control unit
420: Current conversion detection unit
440: Power conversion detection unit
520: Switching Controller
540: Second switching controller
Claims (11)
상기 3상 전력 출력 노드와 모터의 3상 전력 입력 노드의 사이에 배치된 제2 진공 차단 스위칭부;
상기 제1 및 제2 진공 차단 스위칭부로 스위칭 신호를 전송해서 상기 3상 전력단의 전력 공급 또는 차단을 제어하는 계전 제어부;
상기 3상 전력 출력 노드 및 상기 계전 제어부의 3상 전력 입력 단자 사이에 병렬 구조로 연결되어 상기 계전 제어부의 3상 전력 입력 단자로 입력되는 전류량을 검출하는 전류 변환 검출부; 및
상기 모터의 3상 전력 입력 노드에 직렬로 연결되어 3상 전력 입력 노드로 입력되는 전력량을 검출하는 전력 변환 검출부를 포함하는 모터 보호 시스템.
A first vacuum circuit breaker switching unit arranged in series between a three-phase power stage and a three-phase power output node of a power system;
A second vacuum cut-off switching unit disposed between the three-phase power output node and the three-phase power input node of the motor;
A relay control unit that controls the power supply or cutoff of the three-phase power unit by transmitting a switching signal to the first and second vacuum cutoff switching units;
A current conversion detection unit that is connected in a parallel structure between the three-phase power output node and the three-phase power input terminal of the relay control unit and detects the amount of current input to the three-phase power input terminal of the relay control unit; and
A motor protection system including a power conversion detection unit that is connected in series to a three-phase power input node of the above motor and detects the amount of power input to the three-phase power input node.
상기 계전 제어부의 3상 전력 입력 단자로 입력되는 3상 전력 입력 단자별 전류 값을 미리 설정된 상기 3상 전력단의 3상 전류 값들과 비교하고,
상기 3상 전력 입력 단자별 전류 값과 상기 3상 전력단의 3상 전류 값 간의 차이 값이 미리 설정된 기준 전류 값보다 낮아지면 상기 제1 진공 차단 스위칭부를 통해서 상기 3상 전력단의 전력을 차단시키는 제1 스위칭 컨트롤러를 더 포함하는 모터 보호 시스템.
In the fourth paragraph,
The current values for each of the three-phase power input terminals input to the three-phase power input terminals of the above relay control unit are compared with the three-phase current values of the preset three-phase power stage,
A motor protection system further comprising a first switching controller that cuts off power to the three-phase power unit through the first vacuum cut-off switching unit when the difference between the current value of each of the three-phase power input terminals and the three-phase current value of the three-phase power unit becomes lower than a preset reference current value.
상기 3상 전력 입력 노드로 입력되는 전력량과 미리 설정된 상기 3상 전력단의 3상 전력량과 비교하고,
상기 3상 전력 입력 노드의 전력량과 상기 3상 전력단의 전력량 간의 차이 값이 미리 설정된 기준 전력량보다 낮아지면 상기 제1 진공 차단 스위칭부를 통해서 상기 3상 전력단의 전력을 차단시키는 제2 스위칭 컨트롤러를 더 포함하는 모터 보호 시스템.
In clause 5,
Compare the amount of power input to the above three-phase power input node with the three-phase power amount of the preset three-phase power unit,
A motor protection system further comprising a second switching controller that cuts off power of the three-phase power unit through the first vacuum cut-off switching unit when the difference between the power amount of the three-phase power input node and the power amount of the three-phase power unit becomes lower than a preset reference power amount.
상기 3상 전력 출력 노드와 모터의 3상 전력 입력 노드의 사이에 배치된 제2 진공 차단 스위칭부;
상기 제1 및 제2 진공 차단 스위칭부로 스위칭 신호를 전송해서 상기 3상 전력단의 전력 공급 또는 차단을 제어하는 계전 제어부;
상기 3상 전력 출력 노드 및 상기 계전 제어부의 3상 전력 입력 단자 사이에 병렬 구조로 연결되어 상기 계전 제어부의 3상 전력 입력 단자로 입력되는 전류량을 검출하는 전류 변환 검출부; 및
상기 모터와 병렬로 상기 모터의 3상 전력 입력 노드와 상기 계전 제어부의 3상 전력 입력 단자 사이에 연결되어, 상기 3상 전력 입력 노드를 통해 상기 3상 전력 입력 단자 및 상기 계전 제어부로 입력되는 전력량을 검출하는 전력 변환 검출부를 포함하는 모터 보호 시스템.
A first vacuum circuit breaker switching unit arranged in series between a three-phase power stage and a three-phase power output node of a power system;
A second vacuum cut-off switching unit disposed between the three-phase power output node and the three-phase power input node of the motor;
A relay control unit that controls the power supply or cutoff of the three-phase power unit by transmitting a switching signal to the first and second vacuum cutoff switching units;
A current conversion detection unit that is connected in a parallel structure between the three-phase power output node and the three-phase power input terminal of the relay control unit and detects the amount of current input to the three-phase power input terminal of the relay control unit; and
A motor protection system including a power conversion detection unit that is connected between a three-phase power input node of the motor and a three-phase power input terminal of the relay control unit in parallel with the motor, and detects the amount of power input to the three-phase power input terminal and the relay control unit through the three-phase power input node.
상기 계전 제어부는
상기 3상 전력 출력 노드의 출력 노드별로 전압 값과 전류 값을 곱셈 연산해서 상기 3상 전력 출력 노드별 전력량을 산출하고,
상기 3상 전력 출력 노드의 출력 노드별 전력량과 미리 설정된 상기 3상 전력단의 노드별 전력량 간의 차이 값이 미리 설정된 기준 값보다 낮아지면 상기 제1 및 제2 진공 차단 스위칭부를 통해 상기 3상 전력단의 전력을 차단하는 모터 보호 시스템.
In Article 7,
The above relay control unit
The power amount for each of the three-phase power output nodes is calculated by multiplying the voltage value and the current value for each output node of the three-phase power output nodes.
A motor protection system that cuts off power of the three-phase power unit through the first and second vacuum cut-off switching units when the difference between the power amount of each output node of the three-phase power output node and the power amount of each node of the three-phase power unit set in advance becomes lower than a preset reference value.
상기 계전 제어부의 3상 전력 입력 단자로 입력되는 3상 전력 입력 단자별 전류 값을 미리 설정된 상기 3상 전력단의 3상 전류 값들과 비교하고,
상기 3상 전력 입력 단자별 전류 값과 상기 3상 전력단의 3상 전류 값 간의 차이 값이 미리 설정된 기준 전류 값보다 낮아지면 상기 제1 진공 차단 스위칭부를 통해서 상기 3상 전력단의 전력을 차단시키는 제1 스위칭 컨트롤러를 더 포함하는 모터 보호 시스템.
In Article 7,
The current values for each of the three-phase power input terminals input to the three-phase power input terminals of the above relay control unit are compared with the three-phase current values of the preset three-phase power stage,
A motor protection system further comprising a first switching controller that cuts off power to the three-phase power unit through the first vacuum cut-off switching unit when the difference between the current value of each of the three-phase power input terminals and the three-phase current value of the three-phase power unit becomes lower than a preset reference current value.
상기 3상 전력 입력 노드를 통해 상기 3상 전력 입력 단자로 입력되는 전력량과 미리 설정된 상기 3상 전력단의 3상 전력량과 비교하고,
상기 3상 전력 입력 단자의 전력량과 상기 3상 전력단의 전력량 간의 차이 값이 미리 설정된 기준 전력량보다 낮아지면 상기 제1 진공 차단 스위칭부를 통해서 상기 3상 전력단의 전력을 차단시키는 제2 스위칭 컨트롤러를 더 포함하는 모터 보호 시스템.
In Article 9,
The amount of power input to the three-phase power input terminal through the three-phase power input node is compared with the three-phase power amount of the three-phase power unit set in advance,
A motor protection system further comprising a second switching controller that cuts off power of the three-phase power unit through the first vacuum cut-off switching unit when the difference between the power amount of the three-phase power input terminal and the power amount of the three-phase power unit becomes lower than a preset reference power amount.
상기 3상 전력 입력 노드를 통해 상기 3상 전력 입력 단자로 입력되는 전력량과 미리 설정된 상기 3상 전력단의 3상 전력량과 비교하고,
상기 3상 전력 입력 단자의 전력량과 상기 3상 전력단의 전력량 간의 차이 값이 미리 설정된 기준 전력량보다 낮아지면 상기 제2 진공 차단 스위칭부를 통해서 3상 전력 출력 노드나 상기 3상 전력 입력 노드의 전력을 차단시키는 제2 스위칭 컨트롤러를 더 포함하는 모터 보호 시스템. In Article 9,
The amount of power input to the three-phase power input terminal through the three-phase power input node is compared with the three-phase power amount of the three-phase power unit set in advance,
A motor protection system further comprising a second switching controller that cuts off power to a three-phase power output node or a three-phase power input node through the second vacuum cut-off switching unit when the difference between the power amount of the three-phase power input terminal and the power amount of the three-phase power unit becomes lower than a preset reference power amount.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020230092103A KR102700740B1 (en) | 2023-07-15 | 2023-07-15 | Motor protection relay and motor protection system comprising the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020230092103A KR102700740B1 (en) | 2023-07-15 | 2023-07-15 | Motor protection relay and motor protection system comprising the same |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102700740B1 true KR102700740B1 (en) | 2024-08-29 |
Family
ID=92586368
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020230092103A Active KR102700740B1 (en) | 2023-07-15 | 2023-07-15 | Motor protection relay and motor protection system comprising the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102700740B1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20120054194A (en) * | 2010-11-19 | 2012-05-30 | 엘에스산전 주식회사 | Motor control device and motor protection system including the device |
| KR20170087178A (en) * | 2016-01-20 | 2017-07-28 | 엘에스산전 주식회사 | Motor protection arppartus |
| KR20220146869A (en) * | 2021-04-26 | 2022-11-02 | 엘에스일렉트릭(주) | Electronic motor protection relay |
-
2023
- 2023-07-15 KR KR1020230092103A patent/KR102700740B1/en active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20120054194A (en) * | 2010-11-19 | 2012-05-30 | 엘에스산전 주식회사 | Motor control device and motor protection system including the device |
| KR20170087178A (en) * | 2016-01-20 | 2017-07-28 | 엘에스산전 주식회사 | Motor protection arppartus |
| KR20220146869A (en) * | 2021-04-26 | 2022-11-02 | 엘에스일렉트릭(주) | Electronic motor protection relay |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| USRE44901E1 (en) | Method for converting direct voltage into three phase alternating voltage | |
| US20170004948A1 (en) | Electrical circuit protector | |
| JP3184459B2 (en) | Power receiving protection device | |
| JP2016213179A (en) | DC circuit breaker and method of use | |
| US5530613A (en) | Current limiting circuit controller | |
| EP0850504A2 (en) | Overcurrent protection circuit | |
| RU157512U1 (en) | COMPLETE COMBINED RELAY PROTECTION AND AUTOMATION DEVICE ON AC VARIABLE CURRENT FOR CONNECTIONS OF 6-35 kV ELECTRICAL DISTRIBUTION DEVICE | |
| US11695269B2 (en) | Electrical AC/DC conversion arrangement | |
| EP3896811B1 (en) | Contactor control device and power supply system | |
| CA2910749A1 (en) | Method of tripping a circuit interrupter in a back fed configuration | |
| KR102700740B1 (en) | Motor protection relay and motor protection system comprising the same | |
| US10411457B2 (en) | Power distribution system for connection to an AC voltage network | |
| JP2868925B2 (en) | Electric car control device | |
| JP7599084B2 (en) | Power supply system and method for controlling the power supply system | |
| KR102414095B1 (en) | 3 phase 4 lines type earth leakage breaker having blocking function in case of abnormal connection and distribution board including it | |
| CN214227819U (en) | Generator-transformer group protection device and generator-transformer group protection equipment | |
| KR102250731B1 (en) | Switchboard with switching module for opening and closing capacitors to improve inrush current | |
| Kamble et al. | A Unique Approach for the Mitigation of Sympathetic Inrush Condition in Solid-State Transformer | |
| EP4303904B1 (en) | Multiphase ground fault circuit interrupter | |
| US20230187925A1 (en) | Electrical protection systems and methods having improved selectivity | |
| JP2860740B2 (en) | Grid connection protection detector | |
| CN215120148U (en) | Battery collection flow cabinet and energy storage system | |
| US11456594B2 (en) | DC power distribution system | |
| US20240186934A1 (en) | Electric power converter for providing electric power to at least one electric device and method for operating the electric power converter | |
| JP3423539B2 (en) | High speed reclosing device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20230715 |
|
| PA0201 | Request for examination |
Patent event code: PA02011R01I Patent event date: 20230715 Comment text: Patent Application |
|
| PA0302 | Request for accelerated examination |
Patent event date: 20230728 Patent event code: PA03022R01D Comment text: Request for Accelerated Examination |
|
| PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20240226 Patent event code: PE09021S01D |
|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| PE0701 | Decision of registration |
Patent event code: PE07011S01D Comment text: Decision to Grant Registration Patent event date: 20240826 |
|
| PR0701 | Registration of establishment |
Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20240826 Patent event code: PR07011E01D |
|
| PR1002 | Payment of registration fee |
Payment date: 20240826 End annual number: 3 Start annual number: 1 |
|
| PG1601 | Publication of registration |